`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

BEST CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Проблемный поверхностный эффект оказался находкой для преобразования длин волн

+44
голоса

Проблемный поверхностный эффект оказался находкой для преобразования длин волн

В Калифорнийском университете Лос-Анджелеса (UCLA) удалось повысить эффективность преобразования длины волны, используя обычно нежелательное явление, называемое «поверхностными состояниями полупроводников». Эти состояния возникают естественным образом из-за того, что поверхностные атомы имеют недостаточное количество других атомов для образования связей. «Оборванные» химические связи создают преграду для электрических зарядов, протекающих через полупроводниковые устройства, ухудшая функционирование последних.

«Поверхностные состояния в полупроводниковых устройствах всё время старались подавить, не осознавая, что они обладают уникальными электрохимическими свойствами, способными обеспечить беспрецедентную функциональность», — говорит Мона Джаррахи (Mona Jarrahi), профессор электротехники и вычислительной техники в UCLA и соавтор статьи, недавно опубликованной в журнале Nature Communications.

Исследователи решили воспользоваться неглубоким, но интенсивным электрическим полем, вызванным этими неполными связями. Приповерхностное электрическое поле дополнительно ускоряет фотовозбужденные высокоэнергетические электроны, которые затем сбрасывают полученную избыточную энергию, излучая её на разных оптических частотах, тем самым осуществляя преобразование длин волн.

Подобный энергообмен может происходить только на поверхности полупроводника. Чтобы сделать его более эффективным, исследователи встроили решетку наноантенн, которая изгибает падающий свет, концентрируя его в узкой околоповерхностной зоне полупроводника.

«Преобразование длины волны происходит легко и без какого-либо дополнительного источника энергии, когда падающий свет пересекает поле», — говорит Дениз Туран (Deniz Turan), ведущий автор работы.

Исследователи успешно преобразовали световой луч с длиной волны 1550 нм в терагерцевую часть спектра (от 100 мкм до 1 мм). Они продемонстрировали эффективность преобразования, встроив новую технологию в эндоскопический зонд для детальной визуализации живого организма с использованием терагерцевых волн.

Без поверхностного эффекта, получение таких терагерцевых волн потребовало бы энергозатрат в 100 раз больше уровня оптической мощности — слишком больших для тонкого оптоволокна, используемого в эндоскопии.

Разработанный в UCLA метод может быть применён для преобразования оптических волн и в других частях электромагнитного спектра, от микро- до длинных ИК-волн.

Вы можете подписаться на нашу страницу в LinkedIn!

+44
голоса

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT